土体将产生塑性变形 因而不能直接利用旁压试验确定变形模量 倾向于旁压是以塑性变形为主 V 1 旁压器的三腔应在同一地层内 与旁压临塑压力P 1 剪切模量G 采用直接法在旁压曲线上找出直线段的终点即拐点(或称为切点)所对应的压力为P 即使在低压试验条件下 值 1 旁压试验成果应结合地区经验应用 比较容易确定 可取0.33 于是又会获得较大模量的缓平斜率 目前国外按旁压极限压力P 3)试验压力达到仪器的额定压力 其应力影响范围的影响半径在水平方向约为60cm P 11.8.6 这样的试验曲线也将无法应用 应终止试验 如果孔壁岩土体受到扰动 若旁压器放在两种或两种以上岩土层上时 可按下列公式计算 m 旁压试验加荷速率采用快法是比较适合的 呈完整的圆柱形可使试验在接近轴对称的平面应变条件下进行 还应有旁压试验综合成果图 1 基于上述原因 P 外推法显然含主观因素 即使不破裂 o 更接近实际值 μ——泊松比 ) f 国内目前以预钻式旁压试验为主 值大小而定 因此 考虑到旁压试验成果判释问题 旁压试验孔应根据岩土类型和状态选择合适的成孔工艺 (3)试验压力增量等级过多 值的确定 持续2min时 不易确定较精确的静止水平总压力P om 可做卸荷再加荷试验 半对数曲线法比其他方法较快地降低精确度 资料整理前 值由蠕变曲线图确定 由于横向扩张的影响 V 取P-V曲线直线段两端所对应的体积变形量之和的1／2 旁压极限压力P 在圆柱体周围有一环状扰动区(剪切位移区) 孔壁应完整 m G——剪切模量(MPa) 但含碎石的土不适用 旁压仪压入及操作引起土体的扰动不大 钻孔直径应与旁压器直径匹配 即P 由于进口与国产旁压仪有些差异 P 加上构造 1 属于畸变 有外推法 故一般要求每处试验都应求得 求P 持续1min时 om 11.8.4 两项均须进行修正 最少8个 o 加荷速率对变形模量能产生较大影响 同时旁压临塑压力以前的直线段也必须有一定量的点才能说明问题 2 梅纳型旁压仪当试验压力小于或等于2.5MPa时 将会因土质条件差异 时 s 根据实践经验及理论推算 值 s 值作为P 试验的最大压力只能加到接近P 结合压力与蠕变量曲线确定静止水平总压力P 国内一般按P 必须要满足一个原则 两式在计算中 1 值时 临塑压力P 快法规定每级压力稳定时间为1min或3min 压力增量等级可根据预估土的P 的1／10 同一试验孔中的相邻试验段的间距不应小于1m 3 孔深必须按预定的试验深度逐次加深 这些类似的经验修正系数除含有流变的意义外 当外推的距离增大时 压入式旁压试验适用于一般粉性土 但当旁压仪在钻进过程中压入土中时 c 或加压后达到某种稳定后才施加下一级压力 较软的岩土体会产生低模量的较陡斜率 本条规定 1 各地区需要时可根据不同土类进行对比试验以确立经验公式 各地区 因此 旁压极限压力E 目前尚有争议 4 相当于岩土的临塑荷载 梅纳型旁压仪稳定时间为1min按30s 11.8.3 各类土的E 土的径向位移为圆柱体半径的0.5％ 1 慢法规定每级加压稳定时间为5min或10min 因为孔壁垂直 也可采用自钻式旁压仪 f 的1／15～1／16 规定同一个试验孔中的相邻试验段间距或试验孔与相邻钻孔和测试孔的水平距离都不应小于1m f 旁压试验数量应根据工程需要确定 其旁压曲线有很好的线性段 (2)对于不同的岩土层要选择不同的钻探机具和施工工艺成孔 缩孔情况 本规范推荐采用快法 式中 1)实测体积变形量达到量测腔的固有体积 因此在资料整理时 应提供静止水平总压力P 11.8.5 泊松比μ值的选用是按梅纳旁压仪规定取μ＝0.33 f 风化岩等 因此钻孔试验段的孔径应与旁压器的直径相配套 旁压模量 极限压力 (5)旁压试验的终止试验条件 选择压力增量等级是一个很重要的问题 值或有些还不能接近P 应对试验记录进行各级压力下的弹性膜约束力和仪器综合体积变形进行修正 不得一次成孔多次试验 加荷后应按30s 旁压试验可用于黏性土 m 1 终止条件与旁压仪的测管容积 旁压模量E 因此不必要求每级荷载的变形都达到足够的稳定程度 前苏联的资料介绍要求曲线上有15个～16个点 利用旁压试验结果 确定工程所需的设计参数时 但不能完全照搬 考虑如法国的资料介绍按10个压力增量等级 o m 另一种方法是按照梅纳理论 60s记录实测体积变形量V′ 11.8.1 各级压力应在15s内完成 1 其大小相当于V 值 材质等因素 1 使弹性膜发生破裂 似弹性模量E 即P-V曲线要有足够的试验点 可根据压力与体积曲线 若最小试验深度小于1m 考虑 P 2 考虑到旁压试验成果主要用来评价建筑物地基变形和提供承载力 目前国内外求P 产生误差偏于安全 值的确定 可分为快法与慢法两大类 本条规定是基于下列原因 因此旁压试验综合成果图的比例 软质岩石及风化岩 应根据E 值一般只能辅助其他方法 故求取P 1 3 但实际上很难精确地确定P 120s记录实测测管水位下降值S′ 还有变形机理 AV——与△P相对应的体积变形增量(cm 所对应的体积变形量(cm 一般不大可能从试验中直接加到理论的P o 旁压临塑压力P 值 自钻式旁压试验适用于软黏性土 o E——似弹性模量(MPa) 正常的旁压试验曲线其直线段的线性关系是很好的 因此在同一孔中进行不同深度的试验时 5 3 光滑 o 60s 求沉降有矛盾 按30s 过去采用旁压试验直线段起点对应的压力P 以前苏联规范方法为代表 都将会影响其成果的判释 1 和P 每级加压50kPa左右 本节规定也是针对预钻式旁压试验的 f 值指标是确定地基承载力的主要依据 国内外的确定方法较多 还建立不起完整的相关关系 值的不同条件取值 以法国梅纳方法为代表 值时 梅纳理论采用蠕变曲线确定P o 值是旁压试验曲线过P 在求P 1 仪器的综合体变对体积影响也不可忽视 每钻进一段进行一次试验 1 因为该仪器额定压力为10.0MPa 自钻式旁压试验和压入式旁压试验 倒数曲线法是唯一偏低估计P 11.8 11.8.1 应与钻探配合进行 有待结合具体工程总结自己的经验 半对数曲线法 1 当一个试验孔的次数较多且能够反映随深度h的变化 c 旁压试验包括预钻式旁压试验 o 旁压变形是剪切变形 E 其基本概念是 o 这将会影响旁压试验曲线的形态和最终成果质量 PY型旁压仪两项均须进行修正 互相参考 当试验符合下列条件之一时 值 11.8.2 旁压试验应符合下列规定 旁压试验 的1／5 4 试验孔与相邻钻孔或原位测试孔的水平距离不应小于1m 试验段孔径过大或过小 对于地基承载力应根据当地经验选取相关系数 旁压试验仪器宜采用预钻式旁压仪 m 每处试验一般加10级 旁压试验成果可用于评定地基承载力和变形参数 值 P 1 值 旁压试验必须保证旁压器的三腔在同一地层中进行 旁压模量E 11.8.7 这对土的影响是不能忽视的 以及P 之间的经验关系估算 点后曲线部分的渐近线趋于与纵轴平行时的压力值 以参考国外经验为主 在理论上应是相等的 值的方法很多 自钻式旁压仪应控制钻进参数 c f ——测试腔固有体积(cm 和极限压力P 静止侧压力系数和不排水抗剪强度等 om 当压力大于P 加拿大Tevanes提出的简捷方法求P 而过少则满足不了曲线精度 加荷后应按30s 方法要选择 调压阀的工作压力及弹性膜的耐压力程度有关 每级为P ) 松散～稍密的粉土或砂土 因此 画法和精度应有统一规定 11.8.7 只进行压力修正 必要时 为测试腔固有体积)时所对应的压力 和P 必须对此进行修正 旁压器总长度接近1m f E 求取的P 在确定P 2)被测土体达到极限压力 旁压试验成果分析应注意下列问题 由于影响模量的因素很多 11.8.6 需要时可采用泥浆护壁 砂类土 以E 因为这种仪器额定压力为1.6MPa或2.5MPa 预钻式旁压试验适用于易成孔的土层 f f 11.8 (V 有些单位过去不定P 临塑压力 最多不超过14个 ——旁压模量(MPa) 3 其物理意义也比较明确 加压后 11.8.4 11.8.5 1 原则上是基于试验段四周土体的应力应变状态由弹性阶段过渡到塑性极限平衡状态终止 似弹性模量和剪切模量等成果 此值比较接近于P 剪切模量G 如黏性土 国内使用的旁压仪以进口的梅纳(Menard)型旁压仪和国产PY型旁压仪为主 PY型旁压仪稳定时间根据土性等具体条件采用1min或2min 试验段的孔径一般比旁压器外径大2mm～8mm时旁压试验质量较好 m 资料缺乏完整性 (4)旁压试验要求提供旁压模量E 每一个主要地层不应少于6个试验段 o 因而表现为拐点明显 要求加压速率和相对稳定时间就较长 初始阶段试验压力增量可取小值 0 相对稳定时间一般按下述采取 在低压条件下 1 按相应办法计算地基沉降是可行和合理的 o (4)各级压力施加后的观测时间是旁压试验一个重要研究课题 双对数曲线法和数解法等 并应在持续1min或2min后再施加下一级压力 60s 因不同的加压速率将反映不同的应力-应变机制 应将几种方法同时应用 剪切模量G等随深度h变化图 本身极限压力不高 建立关系为妥 值 ＋2V 3 V f 也可测求岩土的原位水平应力 粉土和软土 值就结束试验 f △P——P-V曲线上直线变形段压力增量(MPa) 旁压试验成果分析应符合下列规定 旁压试验应在有代表性的位置和深度进行 综合各类研究与实测资料 时 s 法国采用旁压模量在计算基础沉降时也要引进一个流变系数(即将旁压模量换算成变形模量) 粉土 对整个试验基本无影响 所以 应根据修正结果绘制压力与体积曲线 则旁压器就不能放置到预定的深度 f 倒数曲线法 这三个模量都是建立在弹性理论基础上的 旁压试验应与钻探配合交替进行 m 的方法 影响测试成果质量 o 0 则在旁压器与未扰动土的岩土体之间存在扰动带或有坍孔 实践证明岩土体结构会受到扰动 也不像材料力学那样确定地基的荷载与变形关系简单 或者综合确定 (3)确定旁压试验成果(P m ) 不能以一种方法为标准 旁压试验 等旁压试验成果 3 (1)旁压试验原始记录的各级压力和体积包含有弹性膜约束力和仪器综合体变的影响因素 但只要是同类的三腔预钻式旁压仪同样可采用 f f 因此 当不能用上述方法求P 垂直方向约为40cm(上 相当于不排水快剪 值要小一些 粉土 下两旁压器的端点起算) 内容应包括各相关试验段的静止水平总压力 P 似弹性模量E 也可绘制压力与蠕变量关系曲线 值考虑了扰动带再压缩力的影响 1 o 体变系数很小 值的确定 软质岩石 或任务书有要求时 但硬土和密实土不适用 当试验压力大于2.5MPa时 《工程地质手册》(第四版)也规定按P 不做体积修正 (2)旁压试验成果主要以曲线图表示 似弹性模量E ) E与E 利用旁压试验资料提供变形参数 砂土 再者 120s观测体积变形量 国内在计算变形模量时要根据各地经验用一个旁压系数m修正 ——平均体积变形量(cm 加荷方向等因素 相当于延长在各级压力下的观测时间 《工程地质手册》(第四版)也规定采用快法 1 P 的物理含义及其在旁压试验中如何确定 (1)用预钻式旁压仪进行试验 11.8.8 从发展看 这与我国现行的地基规范利用E 1 这是因为一次性成孔 以E 1 图幅 o 11.8.2 60s或30s 对比确定 一般情况 ) 试验证明在1min～3min之内已完成绝大部分变形 值的确定方法比较统一 与载荷试验确定的E 旁压试验的加荷方式应采取快速法 试验压力每级增量可采用预期临塑压力的1／7～1／5或预期极限压力的1／14～1／10 旁压临塑压力E 静止水平总压力P 每一场地同一地貌单元不宜少于3个试验孔 m 与室内试验确定的E 既要使土体受力接近或达到极限应力状态 应每钻进一段进行一次试验 P f o 旁压试验应提交旁压试验综合成果图 旁压试验的基本资料除试验文字说明外 基本理论认为土体大致是弹性材料 继后的膨胀则由较硬的岩土体抵抗 另外 11.8.8 60s观测体积变形量 不像荷载-变形关系那样有线性部分的斜率 其他方面的应用 国内也有少数单位采用慢法 ——静止水平总压力P 即P 还可按工程需要提出各相关试验段成果随深度的变化图 又要使弹性膜和土体变形达到一定限度并保证弹性膜不致胀破 碎石土